加工後(hòu)的零件表麵上,具有的較小間距和微小峰穀所組成的(de)微觀幾(jǐ)何形狀特征稱為表麵粗(cū)糙度(dù),也稱為微觀不(bú)平度。表(biǎo)麵粗糙度會影響機械零件的使用性能和壽命(mìng),特別是對在高溫、高壓和高速(sù)條件(jiàn)下工作的機械零(líng)件影響尤為嚴重,表麵粗糙度對零件的(de)使用性能有哪些影響?

一、對摩(mó)擦和磨損的影響
由於零件表麵存在微觀不平度,當兩個零件的表麵相接觸時,實際上有效(xiào)接觸麵積隻是名義接觸麵積的一小部分,表麵越(yuè)粗糙,有效接觸麵積就(jiù)越小(xiǎo)。在兩個零件做相對運動時,開始階段由於接觸麵小,壓強大,在接觸點的凸峰處會產生彈(dàn)性變形、塑性變形及剪切等現象,這樣凸峰很快就(jiù)會被磨掉。
必須指出,並不是零件表麵越光滑磨損量就一定越小。這是因為零件的耐磨性不僅受表(biǎo)麵(miàn)粗糙度的影響,還與磨損下(xià)來的金屬(shǔ)微粒的潤滑以及分子間的吸附作(zuò)用等因素有關(guān)。
當零件的表麵(miàn)過於(yú)光滑時,不利於在(zài)該表麵上(shàng)儲(chǔ)存潤(rùn)滑油,易使相互運動的表麵間形成半幹摩擦或(huò)幹摩擦。所以,特別光(guāng)滑的表麵有時反而加(jiā)劇磨損。
實踐證(zhèng)明,磨損量與評定參數Ra值之間的關係。一般情況下,粗糙度Ra值(zhí)在0.8~0.4μm的(de)表(biǎo)麵具有(yǒu)極好的耐磨性。
二、對配合性能的影響
相配零件(jiàn)間(jiān)的配合關係是用過盈量或間隙值來(lái)表示的。表麵粗糙度會影響配合性質的穩定性(xìng),進而影(yǐng)響機器或儀器的工作精度和可靠性。對於有相對運動(dòng)的間隙配(pèi)合,如果太粗(cū)糙,初期磨損量就很(hěn)大,配合間隙迅速(sù)加大,改變了配合性質,降低配合精度;
對(duì)於過(guò)盈配合(hé),表麵粗糙度越大,兩表麵相配合時表麵凸峰易被擠掉,會使過盈量減少,從而降低了配合件間連(lián)接強度,影響配合的可靠性。對於過(guò)渡配合表麵,則兼有(yǒu)上述兩種配合的影響。因此配合質量要(yào)求高時,表麵的(de)粗糙度值要小。
三、對(duì)疲勞強度的影響
零件的表麵越粗糙,其(qí)表麵的凹穀越深,波(bō)穀的曲率也(yě)就越小,應力集中就會越嚴重。零件在交變載荷的作用(yòng)下,其表麵微觀不平的凹穀處和表麵層的缺陷處容易引起應力集(jí)中而產生疲勞裂(liè)紋,造(zào)成零件(jiàn)的疲勞破壞。因此(cǐ),對於一些承受交變載荷的(de)重要零件,如曲軸的曲拐與軸頸交界處,精加工後常進行光整(zhěng)加工,以減小(xiǎo)零件(jiàn)的表麵粗糙度值,提高其疲勞強度(dù)。
四、對接觸剛(gāng)度(dù)的(de)影響
零(líng)件表麵越粗糙,兩個零件表麵間的實(shí)際(jì)接觸麵積也就越小,單位麵(miàn)積受力也就越大(dà),這(zhè)就會使峰(fēng)尖處的局部塑性變形加劇,接觸剛度降低,導致影響(xiǎng)機器(qì)的工作精度和抗振性。
五、對抗腐蝕性的影響
零件的(de)耐蝕性在很大程度(dù)上取決於表麵粗糙度。大氣中所含氣體和液體與金屬表麵接觸時(shí),會凝聚在金屬表麵土而使金屬腐蝕。表麵粗糙度值(zhí)越大,加工表麵與氣體、液體(tǐ)接觸的麵積越大,腐(fǔ)蝕物質越容易沉積於凹坑中(zhōng),耐蝕性能就(jiù)越差。因此,減小(xiǎo)零(líng)件(jiàn)表(biǎo)麵粗糙度值,可以提高零件的耐腐蝕性能。

表麵(miàn)粗糙度對零件的使用性能的影響還有其他方麵(miàn)的影響。例如,對於液壓缸和滑(huá)閥,較大的(de)表麵粗糙度值會(huì)影響密封性;對於工作時滑動的零件,合適的表麵粗糙度值能提高運動的靈活性,減少發熱(rè)和功率損失;零(líng)件表麵層的殘餘應力會使加(jiā)工好的零件(jiàn)因應力重新分布而變形,從(cóng)而影響其尺寸和形狀精度等。總之,提高加玉表麵質量,對保證零件的使用性能、提高零件的使用壽命是很重要的。